Tema: AMBIENTACIÓN CON RECURSOS FÍSICOS DEL

Sistemas Digitales. Guía 1 1
Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Sistemas Digitales
Lugar de Ejecución: Fundamentos Generales.
Tema: AMBIENTACIÓN CON
LABORATORIO.
RECURSOS FÍSICOS DEL
Objetivo General
• Utilizar instrumentos, dispositivos y accesorios de uso frecuente en el laboratorio
de esta asignatura.
Objetivos Específicos
•
•
•
•
•
Manejar dispositivos del módulo PU-2000 y de la unidad de instrumentación PU2200.
Conocer la arquitectura de la Breadboard.
Medir con el multímetro.
Utilizar el generador de funciones.
Efectuar mediciones con el osciloscopio.
Materiales y equipo
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1 Módulo PU-2000 con PU-2200.
1 Par de puntas para multímetro.
1 Par de puntas para las fuentes de alimentación.
1 Par de puntas para osciloscopio.
1 Resistencia de 560Ω
1 Resistencia de 8.8KΩ
1 Resistencia de 68KΩ
1 Resistencia de 200KΩ
1 Resistencia de 1MΩ
1 Breadboard
1 Pinza
1 Cortadora de alambre
Alambre de telefonía.
2
Sistemas Digitales. Guía 1
Tarea previa
Antes de realizar esta práctica se recomienda leer una de las primeras referencias
bibliográficas.
Procedimiento
PARTE I: USO DEL ÓHMETRO.
1. Identifique el multímetro colocado en el PU-2200, para ubicarlo vea la figura
1.1(a)
2. Note que el multímetro posee tres conectores en la parte inferior derecha. Ver la
figura 1.1 (b)
Figura 1.1 (a) Equipo de entrenamiento que incluye tres módulos: PU-2000, PU-2200
y Fuentes de poder. (b) Multímetro similar al que se utilizará en la práctica. Las
escalas pueden cambiar de posición de acuerdo al fabricante.
Sistemas Digitales. Guía 1 3
3. Conecte el terminal negro al conector denominado COM que en las prácticas se
le denominara también: común, tierra, negativo o GND y el terminal rojo al
conector V/Ω del multímetro que está justo arriba del conector COM.
4. Conecte una resistencia en la breadboard. En la figura 1.2 (a) se presentan dos
formas de hacerlo. Elija una de ellas.
(a)
(b)
Figura 1.2 (a) Dos formas correctas de conectar las resistencias a la Breadboard
para medir su resistencia (b) Midiendo el valor de la resistencia. Cada punta del
óhmetro se conecta a cada extremo de la resistencia.
5. Seleccione la escala más alta del óhmetro en
el multímetro y encienda el PU 2200. Ver
Figura 1.3.
6. Conecte una punta del multímetro a un
extremo de la resistencia y la otra punta al
otro extremo de esta, como se presenta en la
Figura 1.2 (b).
7. Si aparece 1 en la pantalla del medidor
indica que la escala del multímetro no es la
adecuada.
8. Ajuste el selector del multímetro bajando la
escala hasta obtener una lectura con un
decimal.
9. Anote el dato que ve en la primera columna
de la tabla 1.1.
Figura 1.3 Escala más alta del
óhmetro seleccionada en el
multímetro
4
Sistemas Digitales. Guía 1
10. Anote los colores de las bandas de la resistencia que ha medido en la misma
tabla.
R
Valor
Medido
Color
Banda 1
Color
Banda 2
Color
Banda 3
Color
Banda 4
Valor
Nominal
Porcentaje de
Tolerancia
1
2
3
4
5
Tabla 1.1 Valores experimentales y teóricos de las resistencias.
11. Repita los pasos del 6 al 10 para las cinco resistencias.
12. Coloque en la breadboard dos resistencias como se muestra en la figura 1.4(a).
13. Conecte entre el terminal “A” (de la resistencia vertical) y el terminal “B” (de la
resistencia horizontal) un cable.
(b)
(a)
Figura 1.4 (a) Se coloca un cable para unir eléctricamente los terminales A y B de
las resistencias. (b) Se mide continuidad entre los terminales A y B con el
propósito de saber si el conductor colocado está haciendo el contacto debido.
14. Conecte las puntas del multímetro en los terminales A y B de las resistencias.
Como
en
la
figura
1.4
(b).
¿Qué
valor
de
resistencia
mide?________________________________
Sistemas Digitales. Guía 1 5
15. Si mide cero ohms entonces existe continuidad y las resistencias están conectadas
eléctricamente, si el multímetro no marca un valor específico, entonces el cable
no está haciendo contacto entre los terminales y hay que reemplazarlo. Este fallo
ocurre cuando se montan circuitos y este procedimiento se usa para detectar los
problemas de este tipo.
PARTE II: USO DEL VOLTÍMETRO.
1. Seleccione en el multímetro la mayor escala de voltaje de corriente directa V
(DCV), ver figura 2.1 (a). Nota: Este paso se debe de ejecutar cada vez que se vaya
a realizar una medición de voltaje.
2. Ubique en el equipo la fuente PS-1, que se encuentra en el PU2000. (ver figuras
1.1 y 2.1 (b)). Note que existe un potenciómetro (perilla que regula el voltaje), a la
izquierda de ese control están dos conectores hembra que indican +12V y tierra,
esta es una fuente fija de +12V, es decir que no es posible variar el valor de
voltaje que da la fuente.
(a)
(b)
Figura 2.1 (a) Multímetro cuyo selector ha sido ajustado a la mayor escala del
voltímetro.(b)Fuentes PS-1 y PS-2 en el PU-2000
3. Conecte la punta roja del multímetro al terminal rojo de esta última fuente y la
punta negra de multímetro al terminal negro de la fuente, ¿Cuánto da la
medición? (recuerde bajar de valor la escala si no se ha obtenido una lectura
con por lo menos una cifra decimal, por ejemplo, 11.9)
4. Anote el valor medido : _____________(Entre 11.5 a 12.5V)
6
Sistemas Digitales. Guía 1
Si la medición esta fuera del rango indicado entonces avise al docente de
laboratorio.
5. Ahora mida la salida de la fuente variable PS-1 (Power Supply 1). Coloque las
puntas del multímetro a la salida de PS-1 (estos conectores están a la derecha
de los conectores que acaba de utilizar y de la perilla donde se regula el
voltaje ver Figura 2.1 (b)).
6. Gire el potenciómetro desde el mínimo hasta el máximo y complete:
Valor mínimo de la fuente =____________
Valor máximo de la fuente =____________
7. Ahora mida la fuente PS-2 (ubicada debajo de PS-1) y complete:
Valor mínimo de la fuente =____________
Valor máximo de la fuente =____________
8. ¿Cuál es la diferencia entre la fuente de energía PS-1 y PS-2?
___________________________________________________________________
_____________________________________________
9. Ubique la fuente de alimentación de +5V (siempre en el módulo de
aprendizaje computarizado). Compruebe que efectivamente el valor de voltaje
de esta fuente sea de +5V. ¿Es así? ______________
PARTE III: USO DEL AMPERÍMETRO.
AMPERÍMETRO.
1. Para medir la corriente eléctrica se requiere de la parte del multímetro
denominada Amperímetro. La medición de corriente es la medida que se debe
hacer con más cautela, pues si se coloca el multímetro en la escala de corriente y
se utilizará la conexión que se usó en las dos partes anteriores, sería inevitable un
daño severo al multímetro. Los voltajes de trabajo de laboratorio son sumamente
bajos y es imposible que le hagan daño a usted, pero sí son lo suficientemente
altos como para dañar al equipo si se conecta incorrectamente.
Advertencia: Cuando mida corriente, jamás conecte un amperímetro en paralelo con
el dispositivo que se va a medir y además ajuste el amperímetro a la mayor escala
que posea, siempre antes de ser conectado
2. La figura 3.1 muestra la forma de conectar el amperímetro, por ejemplo si quisiera
medir la corriente que hace circular la fuente de voltaje en la resistencia. La figura
3.2 (a) muestra el diagrama eléctrico de la conexión.
3. Note que la conexión no es en paralelo por que el amperímetro (multímetro que
se le ha seleccionado la función de amperímetro), no tiene contacto con los dos
extremos del elemento. En este caso la corriente que envía la fuente de energía
debe ser medida con el amperímetro que está conectado en serie. La conexión en
serie se reconoce porque se “abre” el punto donde se necesita medir la corriente y
en los dos terminales que quedan “abiertos” se encuentran los dos terminales del
Sistemas Digitales. Guía 1 7
multímetro, el terminal rojo al lado donde se tiene la polarización positiva de la
fuente y el terminal negro a un extremo de la resistencia.
4. La anterior es la forma correcta de conectar el multímetro cuando se desea medir
corriente, siempre se utilizan las puntas del multímetro conectadas a las mismas
entradas del multímetro que se
usaron en las partes I y II de esta
guía, por eso es que hay que
tener especial cuidado cuando
se mide corriente, si usted
conecta
en
paralelo
el
amperímetro y no en serie es
seguro daño al equipo y a su
Punta Roja
Punta Negra
nota.
ADC
GND
5. Conecte el circuito como se
muestra en la figura 3.2 (a), para
cada una de las resistencias que
se le han proporcionado, mida
la corriente que circula a través
de las resistencias. Si tiene duda
como hacerlo, no dude en
consultarle a su docente de
laboratorio.
A
+12Vdc
Resistencia
GND
Figura 3.1. Forma de medir la corriente.
6. Coloque los valores medidos y los valores de la resistencias en la tabla de la figura
3.2 (b).
Punta Roja
Punta Negra
+
A
No
-
Valor Real
(Ohm)
Corriente medida
(mA)
1
+12Vdc
+
-
REISTENCIA
2
3
4
5
(b)
(a)
Figura 3.2. (a) Diagrama esquemático para la medición de corriente. (b) Tabla a
completar con valores de corriente para diferentes valores de resistencias.
8
Sistemas Digitales. Guía 1
PARTE IV: USO DEL OSCILOSCOPIO
A continuación se utilizará uno de los instrumentos de medición más útiles
útil en el área
de la electrónica como lo es el osciloscopio.
Observe la figura 4.1, en la que se presenta el panel frontal del osciloscopio a utilizar,
en ella hay una serie de números que indican los controles que posee el instrumento
una descripción abreviada del funcionamiento
funcionamiento de cada control la encontrará en los
anexos de este manual.
Antes de encender el osciloscopio es recomendable seguir los siguientes pasos:
pasos
1.
Asegúrese
úrese que todas la
las perillas (push buttons) estén en la posición fuera, para
lograr esto debe revisar en
e el osciloscopio cada uno de lass perillas indicadas
(Cuando se haga referencia a cada control, aparecerá a la par el número
correspondiente, para poder ubicarlo en el panel frontal del osciloscopio en la
figura 4.1) en la tabla 4.1 y colocar una X en cada cuadro que corresponde según
se revise cada botón. (Si acaso alguno está presionado, simplemente presiónelo
otra vez para que regrese a la posición de afuera).
a
Figura 4.1. Panel Frontal del Osciloscopio Hameg HM203. Para identificación de la
función de los controles ver anexo.
Sistemas Digitales. Guía 1 9
2.
Gire en el sentido de las agujas del reloj hasta encontrar el tope de las perillas que
tengan marcada una pequeña flecha, estas son TIME/DIV (13), canal CHI (25) y
CHII (31). En esta operación no fuerce las perillas que se han de ajustar.
3.
Gire los controles que tengan marcada una pequeña línea, hasta la posición
vertical (posición media de todo su recorrido). Esos controles son INTENS (2), XPOS (6), Y-POS.1 (21), Y-POS.2 (36) y LEVEL (17).
CONTROL
Power (1)
X-Y (5)
+/- (11)
ALT (11)
GD (22)
AC/CD (22)
CH I/II (27)
DUAL (28)
AC/CD (35)
TR (4)
YMAG (26)
YMAG (32)
EXT (14)
AT NORMAL (16)
X-MAG (18)
COMPONENT
TESTER (20)
ADD (29)
INV CHII (33)
GD (35)
CAL (15)
Revisado
CONTROL
Revisado
CONTROL
Revisado
CONTROL
Revisado
CONTROL
Revisado
Tabla 4.1 Lista de verificación para la calibración del osciloscopio.
4.
Los selectores TV SEP (9) y TRIG (10) en el campo de las “X” deben colocarse
hasta la parte superior.
5.
Oprimir ambos botones GD para el canal CHI (22) y CHII (35) con el objetivo de
colocar en la pantalla la referencia de dicho punto (0 voltios) permanente.
6.
Ajuste el selector de TIME/DIV (12) en el valor de 50 µs / división.
7.
Coloque el selector de VOLT/DIV (24) del canal 1 (el de la izquierda) en la escala
de 1V/división.
8.
Después de seguir estos pasos, presione el botón de encendido y apagado
(POWER ON/OFF) (1). Un LED se iluminará y hará la indicación que el equipo
quedó encendido.
9.
Un trazo luminoso (línea horizontal) será desplegado después de 10 segundos
aproximadamente.
10 Sistemas Digitales. Guía 1
Advertencia: Evite que en la pantalla sólo aparezca un punto luminoso fijo. Si en
pantalla sólo aparece un punto de luz, reduzca al mínimo inmediatamente
intensidad utilizando el control INTENS (2), ya que el recubrimiento fosfórico de
pantalla puede ser dañado.
la
la
la
Asegúrese que el botón X-Y (5) se encuentre en la posición fuera. Si el trazo aún no
es visible, revise que la posición de todos los botones (especialmente AT/NORM (16))
se encuentren en la posición fuera.
Mantenga la perilla de intensidad (2) al mínimo, pero de forma que permita realizar la
medición.
10. Gire el control Y POS I (21) en todo su rango.
¿Qué cambios observa en la pantalla?
______________________________________________________________________
_____________________________________________
(La señal que debe aparecer en pantalla debe ser una línea horizontal continua y
con el control Y POS I se puede localizar en cualquier parte de la pantalla). Si no
aparece la línea en la pantalla llame a su docente de laboratorio.
11. Coloque la línea horizontal justamente en la línea central de la pantalla.
12. Gire el control X POS (6) a la derecha hasta el tope y luego a la izquierda. ¿Qué
pasa con la línea horizontal en la pantalla?
13. Coloque la línea en el centro de la pantalla con el mismo control X POS (6), este
punto indica la posición de cero voltios.
14. Ubique el control de INTENSIDAD (2), este control se utiliza para ajustar el brillo
del haz en la pantalla, se recomienda no mantener por mucho tiempo el control
de intensidad al máximo debido a que puede dañarse el fósforo de la pantalla .
Gire el control de intensidad para comprobar su funcionamiento, trate de no tener
por mucho tiempo el máximo de intensidad.
15. Ajuste la intensidad de la pantalla en un punto moderado.
16. Ubique el control de enfoque (FOCUS) (3), este control permite hacer más claras
las imágenes. Gírelo para comprobar su funcionamiento.
17. Conecte la punta del osciloscopio a la entrada del Canal 1(23) (Solicite la ayuda
del docente de laboratorio de ser necesario).
18. Ubique la selección de acoples para el canal (CH. I) (22), coloque el GD fuera
(recuerde que hay que presionarlo de nuevo para que salga), y coloque el selector
AC/DC en AC (Corriente Alterna), es decir, en la posición de afuera.
19. Ajuste el TIME/DIV (12) a 0.5ms/div.
20. Conecte la punta del osciloscopio en el conector CAL 2V (19) (está justamente
Sistemas Digitales. Guía 1 11
debajo de la pantalla). ¿Qué aparece en la pantalla del osciloscopio?
21. Debe aparecer una señal cuadrada que cubre aproximadamente 2 cuadros de
amplitud total, pues cada cuadro vale 1Volt/división. ¿Cuántos cuadros mide de
altura la señal observada?
22. Coloque la punta del osciloscopio en la conexión de CAL 0.2V (19), ajuste el
selector de VOLT/DIV (24) a la escala de 0.1V/div. ¿Cuántos cuadros mide de
altura la señal observada?
MEDICION DE SEÑALES DE CORRIENTE DIRECTA.
23. Ajuste en VOLT/DIV (24) la escala de 5V/div y en CH. I (22), seleccione DC
(pulsador presionado) en el pulsador AC/DC.
24. Conecte el tierra del PU 2000 (equipo donde están las fuentes), de cualquier
fuente que tenga el símbolo de tierra (
) al tierra de la punta del osciloscopio
(alambre con terminal lagarto de color negro).
25. Conecte la punta del osciloscopio a la fuente de +5V. Dibuje en la Figura 4.2 la
forma de onda observada en el osciloscopio con un marcador de color rojo o
identifíquela como señal de +5V (viñeta).
Figura 4.2. Pantalla del osciloscopio.
12 Sistemas Digitales. Guía 1
26. Repita el procedimiento anterior para las fuentes de +12V (verde o una viñeta) y
de —12V (azul o una viñeta). En cada caso mida con el osciloscopio el valor del
voltaje. Para medir el voltaje simplemente determine cuántos cuadros hay desde
la posición inicial de la línea hasta donde se desplazó al efectuar la medición,
luego multiplique el número de cuadros por la escala VOLT/DIV. Anote el valor
obtenido:_______________________
¿Concuerda
con
el
valor
esperado?____________________________________
27. Coloque la punta del canal 1 en la fuente de 12 voltios fijos que esta junto a PS-1.
28. Conecte otra punta del osciloscopio a la entrada del canal 2, ajuste el VOLT/DIV
(30) de dicho canal a la escala de 5V, presione el pulsador DUAL (28) (esto sirve
para ver los dos canales al mismo tiempo en la pantalla).
29. Coloque los controles de acople del canal dos, CH II (35) y presione el pulsador
GD. Utilice la perilla Y -POS II (36) para ajustar la línea horizontal al centro de la
pantalla.
30. Presione nuevamente el pulsador GD (35) para que quede fuera de nuevo y en el
selector AC/DC (35) seleccione la función DC (35).
31. Ajuste la fuente PS-1 variable al mínimo.
32. Manteniendo la punta del canal 1 a 12 voltios fijos, conecte la punta del canal 2 a
la fuente de PS—1 variable.
33. Gire la perilla de la fuente PS-1 incrementando lentamente el voltaje hasta llegar
al máximo. Describa lo observado:
MEDICIÓN DE SEÑALES DE CORRIENTE ALTERNA.
34. Presione nuevamente el
botón de DUAL (28) para
desactivar la función. (botón
sin presionar). Presione el
botón CH I/II (27). (Al quitar
DUAL
indicamos
al
osciloscopio que solamente
nos muestre una señal, con
el
botón
CH
I/II
seleccionamos qué canal
deseamos que se vea en
pantalla, en éste caso
estaríamos seleccionando el
canal 2.).
AUDIO FUNCTION
WAVEFORMS
GENERATOR
FRECUENCY (Hz)
RANGE
VERNIER
10 - 100K
Selector
de
Formas
1 - 10K
100 - 1000
10 - 100
1- 10
MAX
OUTPUT
DC
OFFSET
AMPLITUDE
Control
DC
OFFSET
HI
LO
TTL
OUT
●
OFF
+
MAX
COMMON
01 IC
Figura 4.3. Control DC-OFFSET y el selector de
formas en el generador de funciones.
Sistemas Digitales. Guía 1 13
35. Ubique en el PU el Generador de Funciones (AUDIO FUNCTION GENERATOR).
(Ver Figura 1.1 (a) y Figura 4.3)
36. Coloque el control DC-OFFSET en la posición de apagado, el selector de forma de
onda (WAVEFORMS ver Figura 4.3) colóquelo en la señal senoidal, el control de
rango (RANGE) en la selección 1-10 Hz, el control de VERNIER (Sirve para ajustar la
frecuencia de la señal entre los límites seleccionados, en este caso 1 y 10 Hertz).
Ajuste la perilla de Amplitud (AMPLITUDE) al máximo.
37. Conecte la punta del canal 2 del osciloscopio a la salida alta del Generador
(OUTPUT HI). Describa lo observado:_______________________________________
_______________________________________________________________________
38. Ajuste el control RANGE del Generador a la escala de 10-100Hz y lentamente
gire la perilla TIME/DIV (12) hasta llegar a 10 ms/div. ¿Qué cambios observa en la
pantalla?_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
39. Coloque el control RANGE del Generador a 100-1000 Hz y lentamente gire la
perilla TIME/DIV (12) hasta llegar a 1ms/div. Ajuste lentamente la perilla de VERNIER
del generador. Describa lo observado: _______________________________________
_______________________________________________________________________
40. Ajuste el VERNIER en la posición mínima. Coloque el selector de forma de onda
(WAVEFORMS) en las otras dos posiciones que tiene. ¿Qué cambios observa en la
pantalla? _______________________________________________________________
________________________________________________________________________
41. Coloque el selector de señal en senoidal. Cuente los cuadros que hay en X de un
ciclo de la señal y multiplique el número de cuadros por el TIME/DIV (12). De esta
forma usted está calculando el período de la señal. Anótelo:
Período: _________ [segundos].
42. Divida 1 sobre el período. Con esto calculará la frecuencia. Anótelo.
Frecuencia: ____________ [Hz].
14 Sistemas Digitales. Guía 1
43. En el PU 2200, en la parte superior del Generador de Señales se encuentra un
Frecuencímetro (COUNTER). Ubique el selector DISPLAY INDICATION y seleccione
INTERNAL AUDIO GE. FREQ. (Con esto se está conectando internamente el
frecuencímetro a la salida del generador de señales). Coloque el selector de RANGE
del COUNTER en 1 y el selector de función (FUNCTION) en FREQ. Anote la
indicación del medidor:
Frecuencia medida: _______________ kHz.
44. ¿Concuerdan las mediciones realizadas en los pasos 44 y 45?
45. Ajuste el VERNIER del generador hasta que en los indicadores del COUNTER
aparezca 500 Hz (0.5kHz). Mida con el osciloscopio el período y la frecuencia de
la señal.
Período: ___________________ segundos
Frecuencia: ________________ Hz.
46. Coloque el selector FUNCTION del COUNTER a PERIODE. Esto hará aparecer la
medición del período de la señal en Microsegundos (µSeg). ¿Concuerdan las
mediciones? (Si su respuesta es NO, significa que lo ha hecho incorrectamente).
47. Ubique en el PU2000 la señal TTL OUT que se encuentra debajo del control DC
OFFSET, (Ver Figura 4.3) esta es una señal cuadrada con una frecuencia variable
por VERNIER, con la punta de prueba que está conectada al canal 2 vea esta señal
en la pantalla y coloque el selector de acople DC/AC en la posición DC, luego
presione la tecla INV (33). Anote los valores máximos y mínimos de voltaje de la
señal
48. Verifique que el pulsador de INV (33) no esté presionado. Presione +/- (11)
(Pendiente de Disparo). Luego haga que no esté oprimido el pulsador. Describa lo
que observó:
49. Presione la tecla EXT (14) (Selección de Disparo Externo). ¿Qué observa?
______________________________________________________________________
Sistemas Digitales. Guía 1 15
Análisis de Resultados
ÓHMETRO.
En la Tabla 1.1 determine la tolerancia y los valores nominales de las resistencias
utilizadas durante la práctica, usando el código de colores que se incluye en los
anexos de este manual. En la tabla 1.A calcule los valores máximo y mínimo del
intervalo de la tolerancia de los valores de resistencia de la tabla 1.1.
R
VALOR TOLERANCIA CALCULADO
MINIMO
MAXIMO
¿Concuerda el valor
dentro del rango?
1
2
3
4
5
Tabla 1.A Valores de tolerancia mínimo y máximo calculado a
partir del valor de tolerancia que se lee en una resistencia en su
código de colores.
1. ¿En qué paso de la práctica al medir resistencia obtuvo una lectura de cero ohms?
Paso: ____________ ¿Cómo interpreta esta lectura?_______________
2. ¿Es necesario ajustar el óhmetro a su mayor escala antes de ejecutar una
medición?
VOLTÍMETRO:
1. ¿Las fuentes de voltaje PS-1 solo entregan voltajes variables de 0 a 5 V? Explique:
2. ¿Las fuentes de voltaje PS-2 solo entregan voltajes negativos? S/N_____. Si su
respuesta es sí ¿Qué valores? ¿Son fijos o variables?__________________________
16 Sistemas Digitales. Guía 1
AMPERÍMETRO.
1. Tomando en cuenta la tabla de la figura 3.2 (b). Desarrolle la multiplicación de
corriente y el valor de la resistencia respectivo por fila. ¿Qué resultados obtuvo?
2. Investigue el porqué del resultado obtenido y explique:
OSCILOSCOPIO.
1. Tomando en cuenta el valor obtenido en el paso 49, calcule el voltaje pico pico
multiplicando el número de cuadros por la escala de volts/div ajustada.
Con respecto al punto anterior. ¿Cuántos cuadros de altura hubiese tenido la señal
si el control de vots/div estuviera ajustado a 50 mV/div?
Bibliografía
•
•
•
M. Zemansky, F. Sears, “Física Universitaria Vol. II”, 9a. ed., México. Ed.
Addison Wesley, 1999, pp. 842-845.
R. Serway y J.W. Jewett, “Física. Tomo II”, 6a. ed., México. Ed. Mc Graw Hill,
2005, pp.175-176.
Manual del Osciloscopio HM 203-7, HAMEG Instruments.
Sistemas Digitales. Guía 1 17
Hoja de cotejo:
Guía 1: Ambientación con recursos físicos del laboratorio.
1
1
Puesto No:
Alumno:
GL:
Docente:
Fecha:
EVALUACION
%
1- 4
5- 7
8-10
CONOCIMIENTO
25
Explica de forma
deficiente el manejo
de los dispositivos
de medición.
Explica de forma clara el
manejo de los dispositivos
de medición.
APLICACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
35
No utiliza de
manera adecuada
ningún instrumento
de medición básico
del multímetro.
(voltímetro,
amperímetro, u
óhmetro)
Solo Calibra
adecuadamente el
osciloscopio.
Explica de forma
incompleta el
manejo de los
dispositivos de
medición.
Utiliza
adecuadamente 1
instrumento de
medición básico del
multímetro.
(voltímetro,
amperímetro, u
óhmetro)
Utiliza
adecuadamente el
osciloscopio tanto
en el proceso de
calibración como en
la medición de
señales de corriente
directa.
Participa
ocasionalmente o lo
hace
constantemente pero
sin coordinarse con
su compañero.
Hace un uso
adecuado de lo
recursos, respeta las
pautas de seguridad,
pero es
desordenado.
35
ACTITUD
TOTAL
2.5
Es un observador
pasivo.
2.5
Es ordenado pero no
hace un uso
adecuado de los
recursos.
100
Utiliza adecuadamente 2
o más de los instrumentos
de medición básicos del
multímetro
(voltímetro, amperímetro
y óhmetro)
Utiliza adecuadamente el
osciloscopio tanto en el
proceso de calibración
como en la medición de
señales de corriente
directa y alterna.
(frecuencia y voltaje)
Participa propositiva e
integralmente en toda la
práctica.
Hace un manejo
responsable y adecuado
de los recursos conforme
a pautas de seguridad e
higiene.
Nota
18 Sistemas Digitales. Anexos
1. GLOSARIO:
Amperio : Es la unidad de intensidad eléctrica.
Amperímetro: Instrumento para la medida de la intensidad de la corriente
(amperios). Se tiene que conectar siempre en montaje serie con el elemento del
cual se quiere medir la corriente.
Conductores eléctricos: Líneas por las cuales se transporta la energía eléctrica.
El material normalmente utilizado es el cobre.
Corriente alterna: Existe corriente alterna (c.a.) cuando el sentido de circulación
de la corriente se va invirtiendo constantemente en función del tiempo. El es
tipo de corriente que suministran las centrales eléctricas.
Corriente continua: Existe corriente continua (c.c.) cuando el flujo de electrones
circula siempre por el circuito en el mismo sentido y en este caso aparece el
concepto de polaridad (+ y -). Es el tipo de corriente que se obtiene de las pilas
y baterías.
Corriente eléctrica: Es la circulación ordenada de los electrones a través de un
material conductor.
Intensidad eléctrica: Cantidad de carga eléctrica que circula en una unidad de
tiempo (segundo)
Multímetro: Instrumento de medida versátil que, básicamente, permite la
medida de amperios (A), voltios (V) y ohmios (Ω). También se denomina Tester.
Resulta muy eficaz para la detección de averías tanto en aparatos eléctricos
como electrónicos.
Óhmetro: Es un instrumento para la medida de la resistencia (Ω). Por medio de
dicho instrumento se puede obtener una lectura del valor resistivo de las
resistencias, y también permite detectar cortocircuitos (R ≈ 0 Ω) o circuitos
abiertos [ R ≈ infinito (∞)]
Ohmio: Es la unidad de resistencia eléctrica.
Osciloscopio: Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para
la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una
pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje
Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina
oscilograma.
Resistencia: Se puede definir como la mayor o menor oposición que presentan
los materiales al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω).
Tensión eléctrica: Fuerza que hace que los electrones se muevan
ordenadamente en una cierta dirección a través de un conductor, lo que
provoca que aparezca una corriente eléctrica.
Voltímetro: Instrumento para la medida de la tensión eléctrica (voltaje). Se debe
de conectar en paralelo, o sea, entre los terminales del elemento del cual
interese conocer su voltaje.
Voltio (V): Es la unidad de tensión eléctrica.
Sistemas Digitales. Anexos 19
2. CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS.
Es el código con el que se regula el marcado del valor nominal y tolerancia para resistencias
fijas de carbón y metálicas de capa fundamentalmente.
Tenemos que resaltar que con estos códigos lo que se obtiene es el valor nominal de la
resistencia pero no el valor real que se situará dentro de un margen según la tolerancia que se
aplique.
Código de colores para tres o cuatro bandas
COLOR
1ª CIFRA 2ª CIFRA MULTIPLICADOR TOLERANCIA (+/-%)
PLATA
-
-
0,01
10%
ORO
-
-
0,1
5%
NEGRO
-
0
-
-
CAFÉ
1
1
0
1%
ROJO
2
2
00
2%
NARANJA
3
3
000
-
AMARILLO
4
4
0000
-
VERDE
5
5
00000
-
AZUL
6
6
000000
-
VIOLETA
7
7
-
-
GRIS
8
8
-
-
BLANCO
9
9
-
-
Tolerancia: sin indicación +/- 20% (la resistencia no tiene banda)
Para determinar el valor de la resistencia comenzaremos por determinar la banda de la
tolerancia: oro, plata, rojo, marrón, o ningún color. Si las bandas son de color oro o plata,
está claro que son las correspondientes a la tolerancia y debemos comenzar la lectura por el
extremo contrario. Si son de color rojo o marrón, suelen estar separadas de las otras tres o
cuatro bandas, y así comenzaremos la lectura por el extremo opuesto, 1ª cifra, 2ª cifra,
número de ceros o factor multiplicador y tolerancia, aunque en algunos casos existe una
tercera cifra significativa. En caso de existir sólo tres bandas con color, la tolerancia será de
+/- 20%. La falta de esta banda dejará un hueco grande en uno de los extremos y se
20 Sistemas Digitales. Anexos
empezará la lectura por el contrario. Suele ser característico que la separación entre la banda
de tolerancia y el factor multiplicativo sea mayor que la que existe entre las demás bandas.
Código de colores para cinco bandas
También hay resistencias con 5 bandas de colores, la única diferencia respecto a la tabla
anterior, es qué la tercera banda es la 3ª Cifra, el resto sigue igual.
Ejemplos:
1. Se tiene una resistencia con el siguiente código de colores: Banda A (café), Banda B (rojo),
Banda C (naranja). No tiene la banda D.
Solución (se dejan las dos explicaciones para ver cual es la más clara):
Datos
1ª Cifra:
Café
2ª Cifra:
Rojo
Multiplicador:
Naranja
Tolerancia:
no tiene
1
2
1000
20%
1000
20%
12
Valor
Resistencia
Rango
valor
resistencia
12,000 Ω
20%
12,000 Ω
12,000 x +/± 20%
12,000 Ω
± 2,400 Ω
Mín.: (12,000 —
2,400) Ω
Máx.: (12,000 + 2,400) Ω
Mín.: 9,600 Ω
Máx.: 14,400 Ω
Observaciones.
Datos del enunciado.
Equivalencia del
código de colores
Las dos primeras cifras
se unen.
Se les aplica el
multiplicador.
Este se multiplica por
la tolerancia.
Valores: Resistencia y
tolerancia.
Resistencia —
tolerancia (valor real)
Valores mínimo y
máximo.
Es decir que el valor de la resistencia debe estar entre los valores de 9,600 y 14,400 Ω, esto
por la tolerancia.
Explicación:
Los colores de las dos primeras bandas corresponden a los dígitos 1 y 2 y el multiplicador es
1000, por lo tanto su valor es 12 KΩ
K o 12,000 Ω.. La tolerancia es de 20% o bien de 2400 Ω
(12,000 x 0.20) Esto indica que el valor real de esta resistencia se encuentra en el rango: 12
KΩ ±2400Ω=>14,400 Ω y 9600 Ω.
3. Si los colores son: (Café - Negro - Rojo - Oro )(ver figura 1(a)) su valor en ohmios es:
10x 100 ±5 % = 1000
= 1K
Tolerancia de ±5%
5% es decir que el valor de la
resistencia está entre los valores 950 Ω y 1050 Ω.
Sistemas Digitales. Anexos 21
3. En esta resistencia se tiene
ene la secuencia de
colores Rojo, Amarillo, Rojo, Dorado teniendo
lo siguiente:
Rojo: 2
Amarillo: 4
Rojo: dos ceros o multiplicador 100.
Dorado: ±±5%
5% de tolerancia.
Uniéndolo todo queda: 2400 Ohmios o escrito
de otra forma 2K4 Ohmios.
4. La caracterización de una resistencia de
447.000 Ω (447 KΩ),
), con una tolerancia
tole
del
±10%,
10%, sería la representada en la figura 1(c):
1° cifra: Amarillo (4)
2° cifra: Amarillo (4)
3° cifra: Violeta (7)
Multiplicador: Naranja (1000)
Tolerancia: Plateado (±10%)
10%)
(a)
(b)
(c)
Figura 1. Valores de Resistencias de los
ejercicios. (a) 1KΩ ±5% (b) 220± 10% (c)
Identificación de cada una de las bandas
de una resistencia de 5 bandas cuyo valor
es de 447 KΩ.
5. Esta resistencia tiene la secuencia de colores Rojo, Rojo, Amarillo, Dorado y se tiene
(figura 1(b):
1° cifra: Rojo (2)
2° cifra: Rojo (2)
Multiplicador: Amarillo (10000)
Dorado: ±±5%
Solución: 220000 Ohmios o escrito de otra forma 220KΩ
220K Ohmios.
22 Sistemas Digitales. Anexos
Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Sistemas Digitales
Lugar de Ejecución: Fundamentos Generales.
Edificio 3.